 |
|
|
|
 |
|
|
V povezavi z vrsto hipotetičnih "tkiv" predstavljajo, računanje saturacije s plini in M-vrednost glavne elemente "Haldanovega" dekompresijskega modela. Tehnični potapljači se s pomočjo sodobne računalniške tehnologije in računalniških programov še vedno najraje zanašajo na Haldanov dekompresijski model. Dobro razumevanje M-vrednosti lahko potapljaču pomaga pri določevanju primernega faktorja konservativnosti za različne profile ter vrste potopa.
Kaj pravzaprav je M-vrednost. Pojem M-vrednost je prvi uporabil Robert D. Workman v sredini šestdesetih let, ko je delal na raziskavah dekompresije za ameriško mornarico (U.S. Navy Experimental Diving Unit –
NEDU)
"M" v izrazu M-vrednost pomeni "Maksimum". Za dani okoliški tlak, M-vrednost definira maksimalno vrednost tlaka inertnega plina, ki ga hipotetično tkivo še tolerira brez da bi se pojavili simptomi dekompresijske bolezni. M-vrednost je referenčna vrednost gradienta tlačne razlike med okoliškim tlakom ter tlakom inertnega plina v tkivih. Z drugimi besedami lahko rečemo, da je M-vrednost " maksimalna dopustna meja toleriranega nadtlaka", "kritična napetost" in "supersaturacijski limit". Izraz M-vrednost je najpogostejši izraz, ki ga uporabljajo izdelovalci dekompresijskih modelov.
Zgodovinsko ozadje
Pri "Haldanovih" dekompresijskih modelih, modelih ki opisujejo raztapljanje plina v hipotetičnih "tkivih", se izračun saturacije tkiv primerja z "mejami pri dvigu na površino". V zgodnjih letih vključno z metodo, ki jo je razvil John S. Haldane leta 1908, je bila meja dvigovanja na površino v obliki "supersaturacijskih razmerji". Na primer, Haldane je ugotovil, da potapljač, ki se je na globini 10m saturiral z dihanjem zraka, dvigne takoj na površino ne kaže znakov dekompresijske bolezni. Ker je tlak na globini 10m dvojni kot tlak na površini, je Haldane sklepal, da je še tolerirano nadtlačno razmerje pri dvigu na površino 2:1. To približno razmerje je Haldane uporabil za izdelavo prvih dekompresijskih tabel. Večina U.S: Navy tabel je bila izračunanih z uporabo supersaturacijske metode.
Vendar je kljub vsemu, tukaj bil še en problem. Večina tako izračunanih tabel je odpovedala pri daljših in globljih potopih. Robert Workman je sistematično preučil vse dekompresijske modele, ki jih je do tedaj razvila U.S. Navy. Pri tem je prišel do nekaj pomembnih zaključkov. Prvi od teh zaključkov je bil, da je Haldanovo razmerje 2:1 (ki temelji na zraku) v resnici 1.58:1, če upoštevamo samo parcialni tlak inertnega plina – dušika (V tistem času je že bilo znano, da kisik ni bistven faktor pri nastanku dekompresijske bolezni ampak so glavni krivci za to inertni plini – dušik in helij). Pri analizi predhodnih raziskav je Workman ugotovil, da se dopustna tlačna razlika tkiv - "razmerja tkiv", vplivajo polovični časi posameznih oddelkov (compartment) ter globina. Rezultati so pokazali, da hitrejši oddelki dopuščajo večje tlačne razlike kot pa počasni oddelki ter da tolerantnost oddelkov pada z večanjem globine. Namesto uporabe razmerij je Workman opisal maksimalno tlačno razliko za dušik in helij za vsak oddelek posebej kot "M-vrednost". Naslednji korak je bila izdelava "linearne projekcije" M-vrednosti kot funkcije globine. Ugotovil je, da ta funkcija precej natančno opisuje prej omenjene rezultate. Ugotovil je, da je linearna projekcija M-vrednosti uporabna tudi pri izdelovanju računalniških programov.
Workman-ova M-vrednost
 M-vrednosti v obliki linearne enačbe je pomenila bistven korak pri nadaljnjem razvoju dekompresijskih modelov. Njegova M-vrednost je vzpostavila koncept linearne odvisnosti med tlakom na globini (okoliškim tlakom) ter toleranco posameznih "tkiv" oddelkov na tlake inertnih plinov. Ta koncept je zelo pomemben pri aplikaciji na današnjih dekompresijskih
modelih.
Workman je izrazil M-vrednost, kot enačbo naklona premice
(glej sliko
1). Njegova površinska vrednost je bila označena kot M0 (M nič). To je bila začetna točka
linearne enačbepri manometrskem tlaku na morski gladini. Naklon v linearni enačbi pa je bil označen kot M (delta M) in je predstavljal razliko M-vrednosti pri spremembi tlaka.
Bühlmann-ova M-vrednost
Profesor Albert A. Bühlman je pričel z raziskavami o dekompresiji leta 1959 v laboratoriju hiperbarične fiziologije v univerzitetni bolnišnici v Zürih-u v Švici. Bühlmann je nadaljeval svoje raziskave več kot 30 let ter je prispeval mnogo odkritji ter dognanj k razumevanju dekompresijskih modelov. V letu 1983 je izdal uspešno publikacijo Dekompresija – Dekompresijska bolezen. Bühlmannova knjiga je bila do tedaj prva popolna ter referenčna publikacija za dekompresijske izračune dostopna javnosti. Posledica tega je bila, da so Bühlmann-ovi algoritmi postali osnova za večino potapljaških dekompresijskih algoritmov.
Bühlmann-ova metoda dekompresijskega računanja je bila podobna, kot jo je predpisal Workman. Vključevala je M-vrednost kot povezavo med okoliškim tlakom ter toleranco tlakov inertnih plinov v hipotetičnih "tkivih" oddelkih. Največja razlika med tema dvema modeloma je bila ta, da je Workman-ov model baziral na tlaku na morski gladini, Bühlmann-ov model pa na absolutnem tlaku (višinsko potapljanje). To postane razumljivo, če vemo da je Workman-ovo delo bilo povezano z ameriško vojno mornarico (za aktivnosti, ki bi se izvajale v morju) medtem ko je Bühlmann preučeval model, ki je predvideval potapljanje v Švicarskih visokogorskih jezerih.
Bühlmann je objavil dva nabora M-vrednosti, ki so postale bolj znane kot ZH-L12 iz publikacije iz leta 1983 ter ZH-L16 iz publikacije iz leta 1990. "ZH" v tej označbi pomeni "Zürich" (Ime njegovega domačega kraja), "L" pomeni "Limit" "12" in "16" pa so število parov koeficientov "M-vrednosti" za množico polovičnih časov oddelkov za helij in dušik. ZH-L12 nabor je bil sestavljen iz 12 parov koeficientov za šestnajst polovičnih časov oddelkov. Te M-vrednosti so bile določene empirično (z dejanskimi poizkusi). ZH-L16A nabor pa je bil sestavljen iz šestnajstih parov koeficientov za šestnajst polovičnih časov oddelkov ter M-vrednosti so bile izračunane matematično izhajajoč iz polovičnih časov, ki so bazirali na presežnih volumnih ter topnostjo inertnih plinov. M-vrednosti dušika nabora ZH-L16A so bile nato razdeljene v dva pod-nabora B in C, ker je matematično izpeljan nabor A v primerjavi z empirično dobljenim naborom bil premalo konservativen v sredinskih oddelkih. Modificiran nabor B (rahlo bolj konservativen) je priporočljiv za tabele, pod-nabor C (bistveno bolj konservativen) pa je priporočljiv za dekompresijske real-time potapljaške računalnike.
Podobno kot Workman-ove M-vrednosti so Bühlman-ove M-vrednosti izražene kot naklonske točke linearne enačbe
(Glej sliko
1). Koeficient a je krak premice, kjer je absolutni tlak enak nič. Koeficient b je recipročen naklonu premice. (Opomba: absolutni tlak nič je le zaradi računskih lastnosti modela. Spodnji limit uporabnosti Bühlmann-ove M-vrednosti je pri 0.5 bara.)
DCAP in DSAT M-vrednosti
Veliko tehničnih potapljačev priznava nabor 11F6 M-vrednosti, ki jih uporablja Hamilton Research's Decompression Computation and Analysis Program (DCAP). To je model "matrike" M-vrednosti, ki jo je definiral Dr. Bill Hamilton s sodelavci med razvojem novih zračnih dekompresijskih tabel za Švedsko mornarico. Kot dodatek k zračnim tabelam, nabor 11F6 M-vrednosti dobro deluje tudi s trimix mešanicami in je osnova za precej tehničnih potopov s prirejenimi dekompresijskimi tabelami.
Večina rekreativnih potapljačev je bolj seznanjena z rekreativnim planerjem potopov (Recreational Dive Planner – RDP), ki ga uporablja PADI. M-vrednosti, ki jih uporablja RDP je razvil in preizkusil Dr. Raymond E. Rogers, Dr. Michael R. Powell ter kolegi z Diving Science and Technology Corp. (DSAT), korporacija pridružena PADI-ju. DSAT-ove M-vrednosti so bile široko preizkušene ter preučene na praktičnih primerih s pomočjo Dopplerjeve metode odkrivanja mehurčkov v krvi.
Primerjava M-vrednosti
V Tabeli
1, Tabeli
2, Tabeli
3 in Tabeli
4 je predstavljena primerjava med M-vrednostmi za dušik in helij med različnimi Haldanovimi modeli obravanavanimi v tem prispevku. Vse M-vrednosti so zapisane v Workman-ovem formatu. Evolucija M-vrednosti je vidna od Workman-a (1965) do Bühlmann-a (1990). Splošni trend je ta, da so postale bolj konservativne. Tak trend razvoja M-vrednosti je posledica praktičnih testov ter odkrivanje "tihih mehurčkov" (mehurčkov, ki so prisotni v krvi vendar niso povezani s simptomi dekompresijske bolezni.)
Povezava M-vrednosti
Ena od ugotovitev, do katere pridemo, če primerjamo M-vrednosti različnih algoritmov je ta, da ni velikih razlik med njimi. Z drugimi besedami, obstaja neka povezava – doslednost med vrednostmi, ki so jih na različnih koncih sveta odkrili različni znanstveniki. To je dober znak, ki kaže na to da je znanost določila čvrst prag tolerance človeškega organizma do nastanka znakov dekompresijske bolezni.
Oblike zapisov M-vrednosti
M-vrednost je navadno zapisana kot linearna enačba v Workman-ovem ali Bühlmann-ovem načinu zapisa. To je idealen način zapisa enačbe, ker omogoča računalniškim programom, da jo računajo spotoma. Linearna oblika zapisa nam tudi omogoča prikaz M-vrednosti v tlačnem grafu.
M-vrednost lahko tudi prikažemo v oblike "matrike" ali tabele. Tak način zapisa je praktičen je vsak postanek izračunan ter rezultat nanizan v tabeli. Ta način zapisa se uporablja za detajlno analizo. Nekaj novejših programov uporablja ta način zapisat za spremljanje M-vrednosti za vsak izračunani postanek.
Nadaljevanje na
naslednji strani
Strani 1 - 2 |
|
|
|
|
|
|
Last update:
28.05.2006 11:34 |
|
|
|
|
|
|
)
){kind=link}
){kind=link}
){kind=link}
){kind=link}